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巨星的风:对伽玛射线暴尾声的影响

天体物理学 2009-10-31 v2

摘要

最近的观测表明,持续性较长的伽玛射线暴(GRB)及其尾声是由核心坍缩爆炸中发射的高洛伦兹流产生的。爆发前的环境介质为GRB最可能的 progenitor 提供了自然的检验。那些最容易剥离外层的恒星,其喷流穿越时间最短,更可能产生GRB。我们构建了一个简单的计算方案,探讨单星 Wolf-Rayet(WR)恒星暴前质子对周边环境的贡献。利用描述巨型恒星演化的详细质量轨迹,我们讨论了初始主序质量、金属丰度、旋转和是否属于双星系统对环境介质的影响。我们扩展了GRB尾声理论,以考量相对论火球在WR质子中的传播。我们对相对论喷流与环境介质中产生的密度波的相互作用作出具体预测。当 progenitor 星体快速失去大量初始质量或喷流与外部介质相互作用并减速时,会产生与之相互作用的相对论冲击波。我们预测在这些情况下,尾声会重新点亮,且其光谱比典型的 synchrotron 光谱更红(如 GRB 970508、GRB 980326 和 GRB 000911 所见)。我们还计算了当周边介质对暴射线进行 Compton 散射所产生的反射回声的亮度,并检讨GRB尾声与被抛出介质相互作用的光谱特征。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0012396,
  title  = {Winds from massive stars: implications for the afterglows of gamma-ray bursts},
  author = {Enrico Ramirez-Ruiz and Lynnette M. Dray and Piero Madau and Christopher A. Tout},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0012396},
  year   = {2009}
}

备注

13 pages, 7 figures, with final revisions, MNRAS in press. Modelling of GRB 000911 added